Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 9 стр.

                                       (∆py )(∆y) ≥ h
                                       (∆pz )(∆z) ≥ h                                (6)
                                       (∆E)(∆t) ≥ h
    Íåîáõîäèìî ïîä÷åðêíóòü, ÷òî îøèáêà (íåîïðåäåëåííîñòü) èçìåðåíèÿ
ÿâëÿåòñÿ ïðèíöèïèàëüíûì ïîëîæåíèåì è íå çàâèñèò îò òî÷íîñòè èçìå-
ðèòåëüíûõ ïðèáîðîâ. Ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü íà ñëåäóþùåì ïðèìåðå. Åñëè
ìû õîòèì îïðåäåëèòü êîîðäèíàòó äâèæóùåéñÿ ÷àñòèöû, òî ìû äîëæíû ñ
ïîìîùüþ êàêîãî-ëèáî èçëó÷åíèÿ (êâàíòà ñâåòà) îáíàðóæèòü ýòó ÷àñòèöó
â ïðîñòðàíñòâå. Íî òåì ñàìûì ìû íåèçáåæíî “âîçìóòèì” ïîâåäåíèå ÷à-
ñòèöû è åå ñêîðîñòü (è èìïóëüñ) èçìåíèòñÿ. Òàêèì îáðàçîì, äâà ïîñëå-
äîâàòåëüíûõ èçìåðåíèÿ âëèÿþò äðóã íà äðóãà, è îáùàÿ íåîïðåäåëåííîñòü
äâóõ èçìåðåíèé ëåæèò â îïðåäåëåííîì èíòåðâàëå çíà÷åíèé ( ∆px )( ∆x) ≥ h .
    Ñëåäóåò èìåòü â âèäó, ÷òî ïðèíöèï íåîïðåäåëåííîñòè “ðàáîòàåò” â ìèê-
ðîìèðå è ñòàíîâèòñÿ íåñóùåñòâåííûì â ìàêðîìèðå. Íàïðèìåð, íåîïðåäå-
ëåííîñòü â èçìåðåíèè ïîëîæåíèÿ ìàññû â 1 êã, åñëè îøèáêà â îïðåäåëåíèè
ñêîðîñòè ñîñòàâèëà 1 ì/ñ, ðàâíà ïðèáëèçèòåëüíî 10-34ì, ÷òî ÿâëÿåòñÿ íè÷-
òîæíî ìàëîé âåëè÷èíîé (â 1021 ðàç ìåíüøåé ðàäèóñà ýëåêòðîíà). Íàïðîòèâ,
íåîïðåäåëåííîñòü â îïðåäåëåíèè êîîðäèíàòû ýëåêòðîíà â àòîìå âîäîðîäà
èìååò ïîðÿäîê 10-10ì, ÷òî ñîïîñòàâèìî ñ ðàçìåðîì ñàìîãî àòîìà.
    Èñõîäÿ èç ïðèíöèïà íåîïðåäåëåííîñòè, íåîáõîäèìî ãîâîðèòü íå î äâè-
æåíèè ýëåêòðîíà ïî îïðåäåëåííîé îðáèòå, à î âåðîÿòíîñòè îáíàðóæåíèÿ
ýëåêòðîíà â äàííîé îáëàñòè ïðîñòðàíñòâà (àòîìà).
    Òåïåðü ìîæíî ïåðåéòè ê âîëíîâîìó óðàâíåíèþ, ðåøåíèå êîòîðîãî ïî-
ìîæåò îïðåäåëèòü ìíîãèå âåëè÷èíû, ñâÿçàííûå ñ ïîâåäåíèåì ýëåêòðîíà
â àòîìå (åãî ýíåðãèþ, âåðîÿòíîñòü åãî íàõîæäåíèÿ â àòîìíîì îáúåìå). Òàêîå
óðàâíåíèå áûëî ïðåäëîæåíî Ý. Øðåäèíãåðîì, ãäå òðåõìåðíóþ ýëåêòðîí-
íóþ âîëíó îí ïðåäñòàâèë â âèäå òàê íàçûâàåìîé âîëíîâîé ôóíêöèè ψ,
çàâèñÿùåé îò êîîðäèíàò òðåõìåðíîãî ïðîñòðàíñòâà ψ=f(x,y,z). Âîëíîâàÿ
ôóíêöèÿ îïèñûâàåò õàðàêòåð äâèæåíèÿ ýëåêòðîíà â àòîìå, è åå ÷àñòî íà-
çûâàþò àìïëèòóäîé ýëåêòðîííûõ âîëí èëè àìïëèòóäîé âåðîÿòíîñòè ïðå-
áûâàíèÿ ýëåêòðîíà â äàííîì ïðîñòðàíñòâå *.
*
 Ëàóðåàò Íîáåëåâñêîé ïðåìèè ïî ôèçèêå Ð. Ôåéíìàí â îäíîì èç ñâîèõ âûñòóïëåíèé ñäåëàë øîêè-
ðóþùåå çàÿâëåíèå: “ ìíå êàæåòñÿ, ÿ ñìåëî ìîãó ñêàçàòü, ÷òî êâàíòîâîé ìåõàíèêè íèêòî íå ïîíè-
ìàåò.” Ýòó ôðàçó íóæíî ïîíèìàòü òàê, ÷òî íèêòî íå ìîæåò ñåáå ïðåäñòàâèòü, êàê ýëåêòðîí ìîæåò
ïðîÿâëÿòü âîëíîâûå ñâîéñòâà è ÷òî ýòî çà òðåõìåðíàÿ ýëåêòðîííàÿ âîëíà. Îäíàêî, åñëè èñïîëüçî-
âàòü àïïàðàò âîëíîâîé ìåõàíèêè ïðèìåíèòåëüíî ê ïîâåäåíèþ ýëåêòðîíà â àòîìå, òî ïîëó÷àþùèå-
ñÿ ðåçóëüòàòû ïîëíîñòüþ ñîãëàñóþòñÿ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè íàáëþäåíèÿìè è â ýòîì ñìûñëå
êâàíòîâóþ ìåõàíèêó ÷àñòî íàçûâàþò âîëíîâîé ìåõàíèêîé

                                                                                           9